Что такое листогибочный пресс? Полное руководство

Листогибочный пресс, также известный как пресс-форма, является одним из наиболее традиционных методов обработки металлических материалов и используется уже более века. Интересно, что первый пресс был запатентован в 1882 году. Эта ранняя модель, называемая карнизным прессом, была изготовлена из изготовленных на заказ чугунных деталей, прикрепленных к готовым кускам дуба, и имела управляемый вручную лист, который сгибал зажатый кусок листового металла по прямой линии — действительно трудоемкий процесс формовка листогибочным прессом! Подробнее о происхождении листогибочного пресса можно узнать здесь.

Сегодня формовка листогибочным прессом значительно эволюционировала с появлением передовых гидравлических систем и компьютерных технологий. Современные листогибочные прессы могут без усилий гнуть листовой и пластинчатый металл, обеспечивая различные отрасли промышленности как простыми, так и сложными деталями.

Что такое листогибочный пресс?

Листогибочный пресс — это тип пресса, машины, используемой для гибки листового металла и металлических пластин. Он формирует заданные изгибы, зажимая заготовку между соответствующим верхним инструментом и нижней матрицей. Обычно две С-образные рамы образуют боковые стороны листогибочного пресса, соединенные со столом внизу и подвижной балкой вверху.

Как работает листогибочный пресс?

Листогибочные прессы работают на двух инструментах: пуансоне и матрице. Матрица — это инструмент, который помещается под заготовку. Обычно она имеет V-образную форму. Пуансон — это подвижный компонент над заготовкой. Он прикладывает силу к заготовке, чтобы согнуть ее. Пуансон обычно длинный и узкий.

Шток приводит в движение пуансон. Существует несколько вариантов движения штока, например, механический, серводвигатели, гидравлический и пневматический. Вся установка размещается на верстаке.

Вот некоторые термины, которые следует помнить при работе с листогибочными прессами:

• Тоннаж: Тоннаж относится к изгибающему усилию конкретного листогибочного пресса. Тоннаж определяет предельную нагрузку листогибочного пресса. Если листогибочный пресс имеет более высокий тоннаж, он может гнуть более толстый и длинный листовой металл.
• Угол изгиба: Угол изгиба — это угол между двумя сторонами изгиба.
• Длина изгиба: Длина гиба — это максимальная длина листового металла, которую можно согнуть с помощью конкретного листогибочного пресса.

Зачем использовать листогибочный пресс?

Ни одна другая машина не сравнится с листогибочным прессом, когда речь идет о гибке листового металла до точной длины и под точным углом. 

Листогибочный пресс, являясь одним из важнейших видов оборудования в металлообрабатывающей промышленности, помогает изготавливать индивидуальные детали для самых разных отраслей промышленности, включая автомобилестроение, авиацию, сельское хозяйство, энергетику, военную промышленность, транспорт и многие другие! 

Хотя производственные потребности и используемые материалы определяют тип пресса, необходимого для правильной формовки, хороший металлосервисный центр всегда поможет подобрать оптимальный станок и предложить решение для гибки. Наличие хорошего листогибочного пресса имеет решающее значение для успешной работы любого металлообрабатывающего предприятия!

Типы листогибочных прессов

Современные листогибочные прессы намного безопаснее и не требуют таких усилий, как более ранние модели. Фактически, современные прессы увеличили скорость, качество и эффективность гибки металлов. Что касается современных прессов, то существует три распространенных типа: ручные, гидравлические и с ЧПУ.

Ручные листогибочные прессы: Также известные как прессы для листового металла, это наиболее распространенный тип прессов. Ручные прессы требуют ручной регулировки размеров и угла гибки при каждом разрезе и лучше всего подходят для массового производства заданных размеров и углов гибки.

Гидравлические листогибочные прессы Эти прессы для торможения используют два гидравлических цилиндра, что обеспечивает больший контроль и равномерные ходы. Их часто классифицируют по их движению, действующему вверх или вниз, причем каждый стиль имеет свои собственные отличительные преимущества. 

Листогибочные прессы с ЧПУ: Эти типы тормозов обладают высочайшей точностью и возможностями настройки, используя компьютерные технологии для контроля точности и повышения эффективности. При использовании прессов с ЧПУ данные, такие как угол изгиба, толщина пластины, ширина и класс, вводятся в контроллер обученным оператором, а тормоз легко справляется со всем остальным. 

Основы формовки на листогибочном прессе

Основной принцип формовки тормоза основан на силе, также известной как тоннаж, которая определяет общее количество давления, которое может быть приложено пуансоном во время изгиба. Чем больше тоннаж, тем толще материалы, которые можно сгибать, и наоборот.

Другим важным фактором является длина гибки, которая представляет собой максимальную длину листового металла, который можно согнуть. Например, если у вас есть машина с длиной гибки 14 футов, любой листовой металл длиннее 14 футов будет слишком большим для обработки этой машиной.

В зависимости от области применения, размера и толщины материала для правильного производства требуются различные машины с разным усилием и длиной гибки. Эти факторы имеют решающее значение, поскольку помогают определить предельную нагрузку листогибочного пресса, которая рассчитывается в тоннах на дюйм.

Эволюция листогибочного пресса для обработки металлов давлением

Сегодня мы обсудим основы формовка листогибочным прессомПрежде чем углубляться в эту тему, вам, возможно, будет интересно узнать происхождение термина «гибочный пресс».

В XV веке слово «тормоз» обозначало «инструмент для дробления или долбления». Со временем значение слова изменилось, и оно стало синонимом слова «машина». По сути, «прессовочная машина» и «гибочный пресс» обозначают одно и то же.

По мере развития технологий листогибочные прессы прошли различные этапы развития, включая ручные, механические, гидромеханические, гидравлические и, наконец, электрические листогибочные прессы. Независимо от названия и типа, термин «листогибочный пресс» всегда относится к машине, используемой для гибки металла.

Что такое формовка на листогибочном прессе?

Формовка металла на листогибочном прессе — один из старейших методов механической деформации металла. Этот процесс заключается в формовке заготовки вдоль прямой оси с помощью пуансона и матрицы, которые могут иметь V-образную, U-образную или швеллерную форму.

Хотя формовка металла на гибочном прессе кажется простой, достижение точности может быть сложной задачей. Прецизионная гибка зависит от взаимодействия пресса, инструмента и материала заготовки. Такие факторы, как предел текучести, пластичность, твердость и состояние материала, влияют на величину упругого отскока, испытываемого материалом.

Основные характеристики процесса формовки металла на листогибочном прессе включают в себя:

• Способность формировать пластичные материалы.
• Его применение возможно как в мелкосерийном, так и в среднесерийном производстве.
• Необходимость минимального набора инструментов.
• Пригодность для изготовления более мелких деталей.
• Возможность создания длинных заготовок с использованием пуансонов и матриц V-, U-образной, швеллерной или других форм.

Типы листогибочных прессов

Три типа штамповки, наиболее часто используемые производителями металла, включают воздушную гибку, гибку снизу и чеканку.

Воздушная гибка

Воздушная гибка — наиболее распространенный промышленный процесс прессования. Воздушная гибка основана на трехточечной гибке. Угол гиба определяется тем, насколько глубоко кончик пуансона проникает в полость «V». Чем больше проникновение кончика пуансона, тем больше достигается подъем.

Главное преимущество воздушной гибки заключается в том, что она использует гораздо меньше силы, чем другие методы, для достижения 90° изгиба. Это происходит из-за эффекта рычага.

При воздушной гибке металл контактирует еще меньше, чем при донной гибке. Инструмент касается материала только в трех точках: пуансон, наконечник и плечи матрицы.

Фактор, определяющий угол изгиба, — насколько глубоко пуансон опускается в матрицу. Чем дальше опускается сила, тем острее получается угол.

Поскольку угол изгиба определяется глубиной хода (а не самим инструментом), с помощью одного набора инструментов можно получить широкий диапазон углов изгиба.

Поскольку сила не производит изгиб при воздушной гибке, вам не нужно столько энергии, сколько при чеканке. Как и при нижней гибке, при воздушной гибке будет ожидаться определенная величина пружинного возврата. Тем не менее, вам, скорее всего, придется сгибать под немного более острым углом, чтобы получить желаемый окончательный изгиб.

Преимущества воздушной гибки

Воздушная гибка дает несколько преимуществ в формовке металла, в первую очередь благодаря эффективному использованию мощности и эффекту рычага. Этот метод требует меньше энергии для достижения 90° изгиба, поскольку металл контактирует только с наконечником пуансона и плечом матрицы, что минимизирует трение и снижает износ инструмента. Угол изгиба определяется глубиной хода, что позволяет одному набору инструментов производить несколько углов изгиба в диапазоне от 30° до 180°, что делает воздушную гибку очень универсальной и адаптивной.

Другим существенным преимуществом является скорость воздушной гибки по сравнению с другими методами. Вместо увеличения силы гибки и простоя машины для управления пружинным возвратом, воздушная гибка подразумевает вдавливание кончика пуансона в V-образную матрицу, что, естественно, учитывает пружинный возврат. Эта технология требует меньшего усилия, поскольку можно использовать более широкую V-образную матрицу, что позволяет использовать малотоннажные листогибочные прессы.

Гибка воздухом также более экономична из-за ее более низкой стоимости и сниженного энергопотребления. Минимальный контакт между металлическим листом и инструментами приводит к меньшему истиранию, что продлевает срок службы инструмента. Эти особенности делают гибку воздухом эффективным и экономичным выбором для многих применений в металлообработке.

Недостатки воздушной гибки

Гибка воздухом, несмотря на свою экономичность и универсальность, имеет свои ограничения. Одним из основных недостатков является более низкая точность по сравнению с другими методами гибки, типичный допуск составляет ¾ градуса (45′). Это может привести к снижению точности угла гибки, поскольку фактическая форма, образуемая на конце, часто имеет форму эллипса, а не идеального угла.

Метод также испытывает более значительное пружинение, поскольку металлический лист не полностью поддается во время процесса. Это может затруднить достижение точных углов без корректировки. Кроме того, если вдоль линии изгиба есть отверстия, они могут деформироваться во время процесса, что еще больше усложняет усилия по поддержанию точности и последовательности в конечном продукте.

Нижний изгиб

При гибке снизу или «сгибании снизу» пуансон и матрица сводятся вместе таким образом, что металл соприкасается с кончиком пуансона и боковыми стенками.

Гибка дна отличается от чеканки тем, что пуансон и матрица не полностью контактируют с металлом. Кроме того, не используется достаточное усилие для отпечатывания или утончения металла.

Поскольку для гибки снизу требуется меньше усилий, чем для чеканки, материал не полностью соответствует углу изгиба инструмента. Фактически, при гибке снизу металл испытывает «пружинящий возврат», который происходит, когда он расслабляется до большего угла после изгиба. Таким образом, при гибке снизу, чтобы получить определенный угол, вам нужно использовать инструмент, который имеет немного более острый угол, чтобы учесть пружинящий возврат, который естественным образом возникнет после освобождения листового металла. Разная толщина и разные материалы приводят к разным величинам пружинящего возврата.

Преимущества нижнего изгиба

1. Высокая точность: Гибка снизу обеспечивает более высокую точность по сравнению с гибкой на воздухе, достигая допусков до ±0,25 градуса. Это связано с тем, что лист металла прижимается к основанию штампа, что обеспечивает более точные и стабильные углы.
2. Уменьшенная отдача: Метод минимизирует пружинение, поскольку металл полностью сжимается между пуансоном и матрицей, что означает, что материал течет более полно. Это приводит к более точным и стабильным углам изгиба.
3. Постоянные углы изгиба: Поскольку металл полностью вдавливается в матрицу, гибка дна обеспечивает стабильные результаты, что делает ее пригодной для применений, требующих высокой точности и повторяемости.
4. Более узкий радиус изгиба: Нижняя гибка позволяет добиться меньшего радиуса изгиба, что полезно для производства сложных деталей с точными углами и замысловатыми формами.
5. Требуется меньше силы: По сравнению с чеканкой, еще одним высокоточным методом гибки, нижняя гибка требует меньшего усилия, что делает ее более доступной для стандартных листогибочных прессов.

Недостатки нижнего изгиба

1. Повышенный износ инструмента: Поскольку листовой металл плотно прижат к штампу, возникает больший контакт и трение, что приводит к более быстрому износу инструмента и потенциальному повреждению с течением времени.
2. Более высокие затраты на оснастку: Для гибки дна обычно требуются специальные штампы для каждого желаемого угла и радиуса, что увеличивает затраты на инструмент. Это может быть значительной инвестицией, особенно для операций с различными спецификациями продукта.
3. Ограниченная гибкость: В отличие от воздушной гибки, которая позволяет использовать один набор инструментов для создания нескольких углов, для нижней гибки требуются разные инструменты для каждого конкретного угла, что снижает гибкость и адаптивность производственного процесса.
4. Больше времени на настройку: Необходимость точного выравнивания инструмента и специальных штампов увеличивает время настройки, что может стать недостатком при коротких производственных циклах или операциях, требующих частой смены.
5. Риск материального ущерба: Существует более высокий риск повреждения поверхности материала из-за большего контакта и давления, оказываемого в ходе процесса, что может стать проблемой для чувствительных или деликатных материалов.

Чеканка

Термин «чеканка» происходит от монетного дела. Чтобы поместить лицо Линкольна на пенни, машины, использующие слишком большую силу, сжимают диск с достаточной силой, чтобы он соответствовал его изображению, начертанному на штампе.

В том же ключе «чеканка» с помощью листогибочного пресса подразумевает применение достаточного усилия для соответствия точному углу пуансона и используемой матрице.

В процессе чеканки металл не просто изгибается, он утончается под воздействием пуансона и матрицы, так как сжимается между ними и вдоль поверхностей изгиба.

Теория чеканки такова: при достаточном усилии ваш металл согнется под точным углом вашего инструмента. Поэтому ваш инструмент должен быть идентичным нужному вам сорту.

Преимущества чеканки монет

1. Последовательные результаты: Чеканка обеспечивает высокую стабильность результатов, гарантируя единообразие различных деталей.
2. Исключительная толерантность: Он обеспечивает очень жесткие допуски с точностью до ¼ градуса, что делает его пригодным для применений, требующих точных углов.
3. Приспосабливает к изменениям толщины: Чеканка позволяет обрабатывать листовой металл со значительными допусками по толщине, обеспечивая гибкость в обработке материала.
4. Устранение отскока: Высокое усилие, используемое во время чеканки, эффективно проникает в материал, полностью устраняя пружинение и обеспечивая точные углы изгиба.
5. Узкие радиусы: Этот процесс позволяет создавать очень малые радиусы, составляющие всего лишь половину толщины листа металла, что идеально подходит для сложных конструкций.

Недостатки чеканки монет

1. Быстрый износ инструмента: Высокие усилия, возникающие при чеканке, приводят к более быстрому износу как листогибочного пресса, так и инструментов, что увеличивает затраты на техническое обслуживание.
2. Внешний вид готового металла: Готовый металл после гибки может иметь неприглядный вид, что может стать проблемой для применений, где важна эстетика.
3. Особые требования к инструментам: Для каждого угла и внутреннего радиуса требуются специальные пуансоны и матрицы, что увеличивает стоимость и сложность инструмента.
4. Ограничения по толщине: Чеканка не подходит для листового металла толщиной более 2 мм, ограничивая его применение более тонкими материалами.

Процесс формовки на листогибочном прессе: универсальность и характеристики

Процесс формовки на листогибочном прессе

The формовка листогибочным прессом процесс является очень гибким и универсальным методом обработки металла, способным производить широкий спектр форм и деталей. Разнообразие этого процесса во многом обусловлено различными конструкциями используемых пуансонов и матриц.

• 0-90° Воздушная гибка: Наиболее распространенный метод гибки, подходящий для металлических листов толщиной от 18-го калибра до 3/8 дюйма.
• Острый изгиб: Используется для создания острых углов гиба, обычно применяется к материалам толщиной 14 калибра или тоньше.
• Гибка каналов и гибка гусиной шеи: Идеально подходит для изготовления специальных форм, таких как U-образные и V-образные пазы.
• Сплющивание и подгибка: Используется для создания плоских и подшитых деталей.
• Канал шляпы и открытый канал шляпы: Используется для изготовления деталей с определенными поперечными сечениями.
• Офсет и МТ Офсет: Специально разработаны для применения в духовых шкафах.
• Радиусные пуансоны диаметром до 3 дюймов: Возможность создания дуг диаметром до 3 дюймов.
• Уретановая пленка: Используется при необходимости защиты поверхности заготовки во время гибки.
• Протрите Die: Предназначен для создания деталей со сложными кривыми.

Характеристики процесса

Высокая адаптивность: Листогибочный пресс можно легко адаптировать для удовлетворения различных производственных потребностей, будь то единичное или массовое производство.

Способность формировать пластичные материалы: Листогибочный пресс хорошо подходит для работы с пластичными металлами, такими как алюминий, бронза и мягкая сталь.

Минимально необходимые инструменты: По сравнению с другими технологиями обработки металлов давлением, для формовки на листогибочном прессе обычно требуется только набор пуансонов и матриц.

Идеально подходит для мелких деталей: Этот метод особенно эффективен для производства деталей малого и среднего размера.

Возможность изготовления длинных заготовок: При использовании правильного пуансона и матрицы листогибочные прессы могут изготавливать более длинные заготовки, обработка которых другими методами формовки может оказаться сложной задачей.

Высокая автоматизация: Современные листогибочные прессы часто оснащаются системами ЧПУ, что обеспечивает высокую степень автоматизации производства.

Быстро и эффективно: Листогибочные прессы экономичны и эффективны, обеспечивают сокращенное время настройки и быструю смену инструмента.

Материалы, подходящие для формовки на листогибочном прессе

Алюминиевый сплав: Известный своей легкостью и универсальностью, алюминиевый сплав широко используется в авиационной и автомобильной промышленности. Его пластичность позволяет формировать его в сложные трехмерные формы с помощью гибочного пресса, производя изделия с гладкими и острыми краями. Кроме того, алюминиевые сплавы популярны в декоративной промышленности.

Легкая сталь: Обычно используемая в строительстве, легкая сталь является недорогим материалом с отличными характеристиками изгиба, что делает ее основным материалом в гибочном производстве. С помощью гибки ее можно быстро формировать в различные модели.

Нержавеющая сталь: Распространенный материал в формовке листогибочным прессом, нержавеющая сталь обеспечивает высокую прочность, пластичность и коррозионную стойкость. Она идеально подходит для производства и формовки листогибочным прессом, обеспечивая гладкие края и надежные формы. Нержавеющая сталь незаменима в машиностроении, бытовой технике и многих других изделиях.

Другие материалы, подходящие для формовки на прессе, включают латунь, холоднокатаную углеродистую сталь и горячекатаную углеродистую сталь. Эти материалы обладают различными свойствами, которые могут быть выгодны в различных применениях.

Есть ли альтернатива листогибочному прессу?

Хотя листогибочные прессы являются популярным и универсальным выбором для формовки металла, в зависимости от конкретных требований проекта можно использовать несколько альтернатив. Вот некоторые распространенные альтернативы листогибочным прессам:

Панелигибочные машины:

Панелегибы — это специализированные машины, предназначенные для автоматизированных процессов гибки. Они хорошо подходят для крупносерийного производства и сложных операций гибки, предлагая скорость и последовательность, которые могут быть сложными для листогибочного пресса.

Фальцевальные машины:

Фальцевальные машины используются для гибки листового металла путем зажима заготовки между пуансоном и матрицей, а затем складывания материала вокруг точки поворота. Они особенно эффективны для создания длинных прямых фальцев и часто используются в архитектурных металлоконструкциях и производстве корпусов.

Профилегибочные машины:

Эти машины используются для непрерывной гибки длинных полос металла, часто рулонной стали, в желаемые профили поперечного сечения. Профилирование идеально подходит для производства больших объемов сложных форм с однородной отделкой.

Формовка листогибочным прессом и роликовая профилировка: в чем разница

Формовка листового металла на листогибочном прессе — это процесс металлообработки, при котором листогибочный пресс использует пуансон и матрицу для гибки листового металла под нужным углом и в нужной форме. Металл зажимается между пуансоном и матрицей, и для достижения изгиба применяется сила. Профилирование включает в себя прохождение непрерывной полосы металла через ряд роликов для постепенного придания ей нужного профиля. Металлу придается постепенная форма по мере его перемещения через ролики.

В данной таблице представлено краткое сравнение профилирования листогибочным прессом и роликового профилирования, а также указаны их особенности, преимущества и недостатки.

4 фактора, которые следует учитывать при выборе метода изготовления

Вот четыре фактора, которые следует учитывать, прежде чем сделать выбор между листогибочным прессом и роликовой профилировкой.

1. Длина

Длина деталей имеет решающее значение для выбранного вами метода изготовления.

Более длинные детали лучше всего использовать с профилированием, а не с прессованием. Это связано с тем, что прессование не может справиться с изготовлением более длинных деталей.

Материал для гибки должен быть разделен, раскроен и разрезан по длине, прежде чем его можно будет ввести в гибочный пресс. Длинные детали, такие как рулоны с прорезями, можно добавлять непосредственно в линию профилирования. 

2. Проектирование металлоконструкций

Прежде чем выбрать метод изготовления, продумайте конструкцию изделия и необходимые формы. Листогибочная и роликовая гибка выполняются по разным технологиям, и продолжительность каждого процесса зависит от сложности изгибаемых деталей.

Например, прессование может обрабатывать только определенное количество изгибов, и каждый из них требует отдельного удара. Но роликовая формовка может формировать сложные линейные формы за один проход, что сокращает время производства и затраты. 

3. Выбор материала

Некоторые процессы изготовления лучше работают с определенными материалами. Выбранный вами материал может максимально использовать ваш процесс изготовления и даже сэкономить вам деньги. 

Прессование и профилирование валков могут формировать более легкие материалы, такие как плоский прокат или высокопрочная низколегированная сталь (HSLA). Высокопрочный материал трудно поддается прессованию и профилированию валков.

4. Стоимость оснастки

Расходы на инструмент часто одинаковы для прессования и профилирования. Цена обычно зависит от типа проекта, который вы делаете. 

Как правило, чем больше объем, который вы используете при профилировании, тем меньше затраты на инструмент для каждой детали. Если объем небольшой, то инструмент для листогибочного пресса, вероятно, является наиболее экономически эффективным вариантом. 

Заключение

От своей исторической эволюции до современных применений процесс формовки на листогибочном прессе имеет важное значение в различных отраслях промышленности, будь то изготовление простых компонентов, таких как кронштейны, или сложных деталей, таких как металлические оболочки и конструкции.

Хотите узнать больше о формовке листогибочным прессом или ищете услуги по формовке металла? Обратитесь в KRRASS. Наша команда готова помочь и предоставить рекомендации, соответствующие вашим потребностям.

Более подробную информацию можно найти на нашем официальном сайте.